在腐蝕性介質工況下的閥門,防腐蝕是最關鍵,如果不能正確地選擇閥門的金屬材料,易造成事故甚至引發災難。認為不銹鋼是“萬能材料”,不論什么介質和環境條件都捧出不銹鋼(gang),這是不正確的,也是很危險的。下面針對一些常用化工介質介紹閥門選材的要點,在選材時切不可隨意和盲目,應多查閱相關資料或借鑒成熟經驗。


1. 硫酸介質


  硫酸是強腐蝕介質之一,是用途非常廣泛的重要工業原料。不同濃度和溫度的硫酸對材料的腐蝕差別較大,對于濃度在80%以上、溫度小于80℃的濃硫酸,碳鋼和鑄鐵有較好的耐蝕性,但它不適合高速流動的硫酸,不適用作閥門的材料;普通不銹鋼如304不(bu)銹鋼(0Cr18Ni9)、316Ti不銹鋼(0Cr18Ni12Mo2Ti)對硫酸介質也用途有限。因此輸送硫酸的閥門通常采用高硅鑄鐵(鑄造及加工難度大)、高合金不銹鋼(20號合金)制造。氟塑料具有較好的耐硫酸性能,采用襯氟閥門(F46)是一種更為經濟的選擇。如果壓力過大,溫度升高,塑料閥就不適用,只能選擇比它貴得多的陶瓷球閥了。


2. 鹽酸介質(zhi)


  絕大多(duo)數金(jin)(jin)屬材(cai)料(liao)都不耐(nai)鹽(yan)酸(suan)(suan)腐蝕(包括各(ge)種不銹鋼材(cai)料(liao)),含鉬高硅(gui)鐵也僅(jin)可用于50℃、30%以下鹽(yan)酸(suan)(suan)。和金(jin)(jin)屬材(cai)料(liao)相反,絕大多(duo)數非金(jin)(jin)屬材(cai)料(liao)對鹽(yan)酸(suan)(suan)都有良好(hao)的(de)(de)耐(nai)腐蝕性,所以內(nei)襯橡膠泵和塑料(liao)泵(如聚(ju)丙(bing)烯(xi)、氟塑料(liao)等)是輸送鹽(yan)酸(suan)(suan)的(de)(de)最(zui)好(hao)選擇。但這(zhe)樣的(de)(de)介質如果溫(wen)度(du)超過了(le)150℃,或者壓力大于1.6MPa時,塑料(liao)材(cai)質(包括聚(ju)丙(bing)烯(xi)、氟塑料(liao)甚至是聚(ju)四氟乙(yi)烯(xi))將不適(shi)用了(le),可以使用陶瓷球(qiu)閥(fa)。這(zhe)種閥(fa)門(men)(men)的(de)(de)優點(dian)是自潤滑性,扭矩力小(xiao),不老化(hua),壽命比一般(ban)的(de)(de)閥(fa)門(men)(men)要長得(de)多(duo);它的(de)(de)缺點(dian)就(jiu)是,價格比塑料(liao)閥(fa)門(men)(men)高得(de)多(duo)。


3. 硝酸介質


  一般金屬大多在硝酸(suan)中被迅速(su)腐蝕破壞,不銹鋼(gang)是(shi)應用最廣(guang)的(de)(de)(de)耐硝酸(suan)材(cai)(cai)料,對常溫下一切濃度的(de)(de)(de)硝酸(suan)都有(you)良好(hao)的(de)(de)(de)耐蝕性,值得一提(ti)的(de)(de)(de)是(shi)含鉬的(de)(de)(de)不銹鋼(gang)(如(ru)316、316L)對硝酸(suan)的(de)(de)(de)耐蝕性不僅(jin)不優于(yu)普通不銹鋼(gang)(如(ru)304、321),有(you)時甚至(zhi)不如(ru)普通不繡鋼(gang)。而對于(yu)高(gao)溫硝酸(suan),通常采用鈦及鈦合(he)金材(cai)(cai)料。


4. 醋(cu)酸介質


  醋酸(suan)是(shi)有機酸(suan)中腐(fu)蝕性最強的物質之一(yi),普通鋼(gang)(gang)鐵在一(yi)切濃(nong)度和溫(wen)度的醋酸(suan)中都會嚴重腐(fu)蝕,不銹鋼(gang)(gang)是(shi)優良的耐醋酸(suan)材(cai)料,含鉬(mu)的316不銹鋼(gang)(gang)還能適用于(yu)高溫(wen)和稀醋酸(suan)蒸氣。對于(yu)高溫(wen)高濃(nong)醋酸(suan)或含有其他腐(fu)蝕介質等(deng)苛刻要(yao)求(qiu),可選用高合金不銹鋼(gang)(gang)或氟(fu)塑料材(cai)質閥門。


5. 堿(jian)(氫(qing)氧化鈉)


  鋼鐵廣泛應用(yong)于(yu)80℃以下、30%濃(nong)度內的氫氧化鈉溶液(ye),也有(you)許(xu)(xu)多(duo)(duo)石化工廠在100℃、75%以下時仍采(cai)用(yong)普(pu)通(tong)鋼鐵,雖(sui)然腐蝕增加(jia),但經濟性好。普(pu)通(tong)不(bu)銹(xiu)鋼對堿(jian)(jian)液(ye)的耐蝕性與鑄鐵相比沒有(you)明顯優點,只要介質(zhi)中容許(xu)(xu)少量鐵分(fen)摻(chan)入,不(bu)推薦(jian)采(cai)用(yong)不(bu)銹(xiu)鋼。對于(yu)高溫堿(jian)(jian)液(ye)多(duo)(duo)采(cai)用(yong)鈦(tai)及鈦(tai)合金或者(zhe)高合金不(bu)銹(xiu)鋼。


6. 氨(氫氧化(hua)氨)


  大多數金屬(shu)和(he)非金屬(shu)在液氨(an)(an)及氨(an)(an)水(氫氧化氨(an)(an))中的(de)腐蝕(shi)都很(hen)輕微(wei),只有銅和(he)銅合(he)金不宜使用。


7. 氯氣(液(ye)氯)


  大多數金屬(shu)閥(fa)抗氯(lv)(lv)氣的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)都是很有限的(de)(de),尤其是氯(lv)(lv)氣帶(dai)水(shui)的(de)(de)情(qing)況,包括各種(zhong)合金閥(fa)門,這種(zhong)情(qing)況下,聚(ju)四(si)(si)氟(fu)乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)(xi)閥(fa)門是個很不錯的(de)(de)選擇,但是生(sheng)產氯(lv)(lv)堿(jian)的(de)(de)化工廠會(hui)發現:聚(ju)四(si)(si)氟(fu)乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)(xi)閥(fa)用的(de)(de)時間稍微一(yi)長,扭矩力增(zeng)大,聚(ju)四(si)(si)氟(fu)乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)(xi)老化的(de)(de)問題就會(hui)凸顯出來(lai)了,這種(zhong)情(qing)況下發生(sheng)的(de)(de)泄漏就是致(zhi)命(ming)的(de)(de)了。可以考(kao)慮用襯聚(ju)四(si)(si)氟(fu)乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)(xi)陶瓷球芯(xin)替換原來(lai)的(de)(de)普通襯聚(ju)四(si)(si)氟(fu)乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)(xi)閥(fa)門,利用陶瓷的(de)(de)自(zi)潤(run)滑(hua)性和聚(ju)四(si)(si)氟(fu)乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)(xi)的(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性會(hui)有完美(mei)的(de)(de)效果。


8. 鹽水(shui)(海水(shui))


  普通(tong)鋼(gang)鐵(tie)在氯化鈉溶液和(he)海(hai)水(shui)、咸水(shui)中腐(fu)蝕率(lv)不太高(gao),一般須采用涂(tu)料保護;各類不銹(xiu)鋼(gang)也(ye)有很低(di)的均勻腐(fu)蝕率(lv),但(dan)可能(neng)因氯離子而(er)引起局部性腐(fu)蝕,通(tong)常采用316不銹(xiu)鋼(gang)較好。


9. 醇類(lei)(lei)、酮類(lei)(lei)、酯(zhi)類(lei)(lei)、醚類(lei)(lei)


  常見的(de)醇(chun)(chun)類(lei)(lei)介(jie)質(zhi)有(you)甲(jia)醇(chun)(chun)、乙(yi)醇(chun)(chun)、乙(yi)二醇(chun)(chun)、丙(bing)醇(chun)(chun)等(deng)(deng),酮(tong)類(lei)(lei)介(jie)質(zhi)有(you)丙(bing)酮(tong)、丁酮(tong)等(deng)(deng),酯類(lei)(lei)介(jie)質(zhi)有(you)各種(zhong)(zhong)甲(jia)酯、乙(yi)酯等(deng)(deng),醚(mi)類(lei)(lei)介(jie)質(zhi)有(you)甲(jia)醚(mi)、乙(yi)醚(mi)、丁醚(mi)等(deng)(deng),它們基本沒有(you)腐蝕性,常用材(cai)料均可適用,具體選(xuan)用時還應根據介(jie)質(zhi)的(de)屬(shu)性和相關要求做出(chu)合理選(xuan)擇(ze)。另外值得注意的(de)是酮(tong)、酯、醚(mi)對多種(zhong)(zhong)橡(xiang)膠(jiao)有(you)溶解性,在選(xuan)擇(ze)密封材(cai)料時避(bi)免出(chu)錯(cuo)。


10. 某酸性介質閥門選用(yong)工程應用(yong)


  a. 閘閥(fa)


    閥體、閥蓋(ASTM A216-WCB);閘(zha)板(ASTM A216-WCB/CR13、OVER-LAY-NC、ASTM A217-CA15(10英寸及(ji)以下NC);閥桿(ASTM A182-F6a-NC);手輪(球墨鑄鐵);填料(liao)(316+石墨)。


  b. 截(jie)止閥


    閥(fa)(fa)體、閥(fa)(fa)蓋(ASTM A216-WCB);閥(fa)(fa)瓣(ASTM A182-F6a);閥(fa)(fa)桿(ASTMA182-F6a-NC);手輪(球(qiu)墨鑄(zhu)鐵(tie));填料(316+石墨)。


  c. 止回閥


   閥體、閥蓋(ASTM A216-WCB);閥瓣[ASTM A217-CA15-NC(4in及(ji)以下)&ASTM A216-WCB/ER410-NC];搖桿(ASTM A216-WCB)。


  d. 某海水管道(dao)閥體材(cai)料(liao)的替(ti)換


   國(guo)外某10"NPS海水(shui)管道,閥(fa)門原設計(ji)為(wei)ASMECL150,RF法蘭(lan),閥(fa)體(ti)為(wei)A216 WCB,Epoxy-Phenol Novolac Coating(環氧酚醛樹脂涂料)Int.Coated,API Trim No.8,手(shou)輪操作。


  由(you)于閥(fa)門(men)制造商提出無法生產這(zhe)種(zhong)內涂敷環(huan)氧(yang)酚(fen)醛樹脂涂料閥(fa)門(men),把閥(fa)體(ti)和(he)閥(fa)桿材(cai)料換成了SS A351 VF8M BODY,SS316 TRIM。新換的材(cai)料價格(ge)較貴。另(ling)外,由(you)于管子和(he)法蘭螺(luo)(luo)栓螺(luo)(luo)母為碳(tan)鋼(gang),如果用(yong)這(zhe)種(zhong)不銹鋼(gang)閥(fa)體(ti),還需單獨采購閥(fa)體(ti)與法蘭螺(luo)(luo)栓螺(luo)(luo)母隔(ge)離(li)的配(pei)套元件,防止異種(zhong)鋼(gang)之間的腐蝕。




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